現在の代々木公園一帯には江戸時代、大名や旗本らの下屋敷などが点在していた。明治維新後、これらは民有地となり、一面の茶畑・桑畑となっていた。陸軍省はこの地の買収を進め、1909年（明治42年）7月、陸軍練兵場と衛戍監獄（陸軍刑務所）が設置された。この陸軍省用地の範囲は現在の代々木公園よりも広く、南側は現在の渋谷区神南にあるNHK放送センターから、同・宇田川町の渋谷区役所・渋谷公会堂周辺一帯までに及んでいた。代々木練兵場は博覧会開催のために閉鎖された青山練兵場（現在の明治神宮外苑、55,000坪）の代替地でもあり、麻布、赤坂の歩兵連隊の演習場として使われた。この地では1910年（明治43年）12月19日、陸軍大尉・徳川好敏が日本で初めての飛行機飛行に成功している。また、陸軍刑務所は練兵場の南端である現在の渋谷区役所付近に置かれていたが、1936年（昭和11年）11月には、同年2月に起こった二・二六事件の主謀者15名の死刑（銃殺）がここで執行された。一方、それまでの畑地が練兵場となったことから、渋谷・幡ヶ谷地区などでは舞い上がる赤土による風塵被害が甚大であり、1927年（昭和2年）10月には練兵場の移転を求める住民大会が開催されている。練兵場は演習のないときには一般に開放され、草野球や凧揚げなども行われていたという。一般開放は昭和10年代になると中止され、練兵場は太平洋戦争（大東亜戦争）末期、学徒の教練場としても使われた。また、近隣にある代々木八幡宮の境内には、練兵場の造成に伴って立ち退きを強いられた元居住者らが奉納した石碑、「訣別の碑」が設置されている。終戦直後には、国家主義団体・大東塾の塾生14名が天皇に敗戦を詫びるため、この地で自害して果てた。
札幌市内に最初に造られた野球場は、1918年（大正7年）に開かれた北海道博覧会の跡地に造られたグラウンドである（のちの札幌市中島球場。中島公園を参照）。しかし、その設備はダッグアウトとバックネットを設けただけというごく簡素なものだった。現在の円山球場は市街地西側の札幌神社（現北海道神宮）に程近い所に札幌神社外苑球場（さっぽろじんじゃがいえんきゅうじょう）として1934年（昭和9年）夏に竣工。外苑球場では同年、第14回北海道樺太実業団野球大会が行われたが、8月19日の函館太洋倶楽部対札幌倶楽部戦の7回、太洋の監督兼捕手だった久慈次郎が捕手の牽制球を頭に受け、2日後の8月21日に帰らぬ人となった。外苑球場は翌1935年（昭和10年）から市に移管し7月14日に開場。市史などではこの日を開場日としている。球場名も現名称の札幌市円山球場に改められた。翌1936年（昭和11年）から現在に至るまで高校野球、大学野球、社会人野球など道内のアマチュア野球公式戦が行われている他、プロ野球公式戦も数多く開催されている。戦時中はバックネットや金網などの金属製品が回収され、フィールドも畑や資材置場となった。戦後は再びアマやプロの試合が行われるようになり、1953年（昭和28年）10月21日には日米野球の読売ジャイアンツ（巨人）対ニューヨーク・ジャイアンツ戦が開催された。開場当初は内外野とも土盛りスタンドで観客の収容能力が小さく、1972年（昭和47年）以前に開催されたプロ野球公式戦等ではスタンド上段にやぐらを組んで収容人員を確保したこともあった。現在では安全性の問題がある上に消防法にも抵触するため、こうした措置は行えない。老朽化と狭隘化、さらに仮設席設置の安全上の問題に伴い全面改築され、1974年（昭和49年）6月に鉄筋コンクリート構造の内野スタンドが完成。道内では初の本格的な内野スタンドを有する野球場となった。同じく老朽化や狭隘化が進んでいた中島球場に代わって1977年（昭和52年）夏からは全国高等学校野球選手権南北海道大会のメイン球場となり、これにより円山球場はいよいよ市内や道内のメイン球場として本格的に使用されるようになった。なお中島球場は1980年（昭和55年）限りで閉鎖・撤去され、跡地はその後北海道立文学館の建設地となった。また同年、北区に札幌市麻生球場が開場した。スコアボード（パネル式）がバックスクリーン左側にある、日本国内では例の少ない球場だった。パネル式のボードは1975年にパシフィック・リーグが指名打者制度を採用して以後、10人分の選手を表記する必要があったため、それまで常設されていた9人分のボードの下に差込枠を作って対応した。1990年代に入ってスコアボードの紙が燃えるボヤ騒ぎがあるなどし（発火の原因は不明）、1995年（平成7年）5月にスコアボードはバックスクリーン上に移設して改築し、磁気反転式となった。1999年（平成11年）の改修では、バックネット前のウォーニングゾーンに人工芝の敷設などが行われた。円山球場は25,000人の収容人員を有し、また道内の公営野球場ではこれまで最も多くのプロ及びアマの公式戦を開催しているが、照明設備は設置されていない。これは球場近くに札幌市円山動物園があり、動物の生活環境を阻害しないよう配慮するための措置である他、札幌市の冬季気候も設置されない原因とされている。このため、プロ野球公式戦は土・日2連戦での開催が主体だったが、2000年（平成12年）まで毎年行われていた巨人の主催公式戦は、火 - 木曜に2,3連戦をデーゲームで開催していた。1990年代から2000年代前半にかけて、他球場での巨人の主催試合が全てナイターとなった中でも、円山及び旭川市のスタルヒン球場での試合は最後までデーゲームとして行われ、巨人主催公式戦では1990年代以後では年内で唯一のデーゲームとなっていた。翌2001年（平成13年）の札幌ドーム開場に伴い、2000年（平成12年）7月30日の日本ハムファイターズ（当時） vs 千葉ロッテマリーンズ戦を最後に円山球場での一軍公式戦開催は一旦終了した。その後、2005年（平成17年）には開場70周年を記念して北海道日本ハムファイターズ主催の公式戦が1試合開催され、2007年、2009年にも日本ハム主催で1試合が行われている。詳細は後述。プロ公式戦が開催される機会は少なくなったものの、アマチュアでは現在も主要大会のメイン球場として使用されている。長きにわたって札幌市民や北海道民から「北の甲子園」あるいは「北の後楽園」として親しまれており、道内球界のメッカとなっている。なお、外野スタンドの左翼側上段にはアカマツの木が3本立っているが、その生い立ちや伐採されずスタンドに残されたままとなった理由などについては一切不明である。1979年（昭和54年）9月30日にはサッカーのJSL東西対抗戦の復活第1回の会場になっている。